La NASA a terminé aujourd’hui sa toute première mission de retour d’échantillons d’un astéroïde, avec une capsule scientifique contenant du matériel provenant d’un astéroïde atterrissant après avoir parcouru 1,2 milliard de kilomètres depuis l’astéroïde Bennu. La capsule a été libérée du vaisseau spatial OSIRIS-REx alors qu’elle passait près de la Terre ce matin, entrant dans l’atmosphère à environ 27 000 mph.
La mission OSIRIS-REx, lancée en 2016, a collecté jusqu’à plusieurs centaines de grammes de matière astéroïde, ce qui pourrait aider les scientifiques à comprendre les premières étapes du système solaire.
« La NASA investit dans des missions à petit corps comme OSIRIS-REx pour enquêter sur la riche population d’astéroïdes de notre système solaire, ce qui peut nous donner des indices sur la formation et l’évolution du système solaire », a déclaré Melissa Morris, responsable du programme OSIRIS-REx, lors d’une mission. séance d’information générale. « C’est notre propre histoire d’origine. »
La capsule a été libérée du vaisseau spatial OSIRIS-REx alors qu’elle passait près de la Terre ce matin.
La capsule scientifique a été ralentie par des parachutes et a atterri dans le champ d’essai et d’entraînement du ministère de la Défense de l’Utah à 10 h 52 HE, une zone d’atterrissage choisie car il s’agit du plus grand espace aérien réglementé des États-Unis et qui a été utilisée pour le retour d’échantillons de la NASA. des missions comme Genesis et Stardust.
La zone d’atterrissage mesure 36 milles sur 8,5 milles et l’ensemble de la mission a nécessité un très haut niveau de précision, en particulier pour que le vaisseau spatial puisse rencontrer l’astéroïde et prélever son échantillon en 2020.
« La navigation très précise nécessaire pour orbiter autour de Bennu et pour atterrir et collecter notre échantillon, nous étions à moins d’un mètre de notre cible », a déclaré Sandra Freund, responsable du programme OSIRIS-REx, lors d’un briefing préalable à l’atterrissage. « Cela illustre donc le type de précision de navigation dont nous avons fait preuve tout au long de cette mission. »
Les équipes de récupération ont collecté l’échantillon dans le désert de l’Utah, et un hélicoptère transportant l’échantillon a décollé à 12 h 15 HE. La capsule sera transportée dans une salle blanche temporaire pour un premier démontage, en retirant certaines des pièces les plus grandes telles que la coque arrière. Il sera ensuite soumis à un processus appelé purge à l’azote au cours duquel de l’azote est pompé dans la cartouche pour protéger l’échantillon. Cela empêche l’atmosphère terrestre d’y pénétrer lors de son expédition au Johnson Space Center à Houston, au Texas, où la cartouche sera ouverte pour la première fois afin que l’échantillon puisse être analysé.
Photo de GEORGE FREY/AFP via Getty Images
Pourquoi avons-nous besoin d’un échantillon d’astéroïde ?
« Nous sommes vraiment intéressés par la chimie moléculaire des traces organiques », a déclaré Dante Lauretta, chercheur principal d’OSIRIS-REx. Le bord. « Nous voulons vraiment comprendre – les éléments qui sont utilisés aujourd’hui en biologie, comme les acides aminés qui fabriquent les protéines et les acides nucléiques qui composent nos gènes – ont-ils été formés dans d’anciens corps d’astéroïdes et livrés sur Terre depuis l’espace ?
Si vous n’êtes pas familier avec les modèles de formation du système solaire, cette idée peut paraître farfelue, voire fantastique. Mais il s’agit en fait d’une théorie assez bien étayée et largement acceptée sur la façon dont certains des éléments clés de la vie sont apparus sur Terre.
Il est important de préciser que la théorie ne veut pas dire que la vie elle-même est apparue ailleurs et a été introduite sur Terre, mais plutôt que les éléments de base de la vie – souvent appelés composés organiques – auraient pu arriver ici il y a des milliards d’années, transportés par des astéroïdes.
C’est une théorie depuis des décennies ; mais pour le tester, les scientifiques doivent avoir accès au matériel astéroïdal. Aller visiter un astéroïde et utiliser les instruments d’un vaisseau spatial pour l’étudier est un bon début, mais pour effectuer le type d’analyse détaillée que souhaitent les scientifiques, il faut un laboratoire beaucoup plus grand, équipé d’instruments comme un type d’accélérateur de particules d’un kilomètre de large appelé synchrotron. ce qui serait impossible à monter sur un vaisseau spatial.
« ont-ils été formés dans d’anciens corps d’astéroïdes et livrés sur Terre depuis l’espace ? »
Une autre option consiste à étudier les météorites, qui sont des morceaux de matière (provenant notamment d’astéroïdes) provenant de l’espace et tombant à la surface de la Terre. C’est ainsi que la plupart de ces recherches ont été réalisées historiquement, en utilisant ces minuscules fragments comme échantillons.
Mais cette approche pose deux problèmes. Premièrement, lorsqu’une météorite tombe, elle n’a pas le contexte de son origine dans le système solaire. Les chercheurs ne peuvent pas connaître son origine, ni voir de quels autres corps il se trouvait à proximité, ce qui peut donner des indices importants pour l’interprétation de n’importe quelle donnée. Deuxièmement, au moment où une météorite traverse l’atmosphère terrestre et atterrit, elle peut avoir ramassé de la matière en cours de route et avoir été contaminée par l’environnement local.
Lorsque les scientifiques recherchent ces traces de composés organiques, ils doivent savoir que tout ce qu’ils trouvent vient de l’espace et n’a pas été détecté ici sur Terre. Pour ce faire, ils ont donc besoin d’un échantillon d’astéroïde aussi vierge que possible. C’est là qu’intervient OSIRIS-REx.
La mission OSIRIS-REx est la première fois que la NASA rapporte un échantillon d’un astéroïde, mais elle suit les traces de l’agence spatiale japonaise JAXA, qui a collecté deux échantillons d’astéroïdes lors de ses missions historiques Hayabusa et Hayabusa 2. Bien que la première mission Hayabusa n’ait collecté qu’une infime quantité de matière, la deuxième mission a réussi à restituer environ cinq grammes de matière de l’astéroïde Ryugu en 2020.
OSIRIS-REx renvoie beaucoup plus de matière de l’astéroïde Bennu, à environ 250 grammes, ce qui signifie que davantage de recherches scientifiques peuvent être réalisées, en particulier lors de la recherche de ces petites quantités de matières traces. Mais les chercheurs considèrent les deux missions comme complémentaires plutôt que concurrentes.
« Tous les astéroïdes ne sont pas identiques », a déclaré Lauretta, qui est également membre de l’équipe Hayabusa 2. Ryugu et Bennu ont tous deux une forme similaire à celle d’une toupie, mais ils sont très différents. Ryugu est plus grand et de couleur plus rouge, tandis que Bennu est plus petit et plus bleu. Les scientifiques ne savent toujours pas exactement ce que signifie cette différence de couleur, mais être capable d’analyser et de comparer les échantillons sur Terre devrait aider à comprendre à la fois en quoi les astéroïdes sont similaires et en quoi ils diffèrent.
« Nous considérons cela non pas comme deux programmes d’analyse d’échantillons, mais comme un seul grand programme d’analyse d’échantillons », a déclaré Lauretta, « car il s’agit d’un effort mondial. »
Une fenêtre sur les débuts du système solaire
Lorsque les scientifiques veulent comprendre comment la Terre s’est formée, ils doivent regarder au-delà de notre planète et s’étendre vers le système solaire. Les systèmes stellaires se forment à partir d’énormes nuages de gaz qui s’effondrent en une étoile au centre, faisant tourner un disque de matière autour d’elle.
Cela ressort clairement de l’examen d’autres systèmes stellaires, mais il existe également des preuves provenant de notre propre système solaire : les planètes tournent autour du soleil dans la même direction et sur un seul plan, ce qui conforte l’idée qu’elles se sont formées à partir d’un seul disque de matière. la matière s’est fusionnée pour former des planètes, et une partie a été entraînée dans les premiers astéroïdes, dont un certain nombre existent encore aujourd’hui.
Lorsque les scientifiques veulent comprendre comment la Terre s’est formée, ils doivent regarder au-delà de notre planète et dans le système solaire.
En fait, les estimations dont nous disposons concernant l’âge du système solaire proviennent de la datation des grains contenus dans les météorites tombées sur Terre. En effet, la Terre est soumise à des facteurs tels que l’érosion et la tectonique des plaques qui recyclent les roches et effacent l’histoire la plus ancienne de la planète, ce qui signifie que les roches les plus anciennes que nous ayons jamais trouvées ici ont environ 4 milliards d’années. Cependant, le matériel provenant des astéroïdes peut être encore plus ancien.
« Les astéroïdes datent d’environ 500 millions d’années plus tôt que les roches les plus anciennes de la Terre. Donc, en tant que géologue, je veux remonter jusqu’au début », a déclaré Lauretta. « Et ce qui est amusant, c’est que lorsque vous regardez des astéroïdes, vous allez littéralement au tout début du système solaire. »
Bennu, l’astéroïde sur lequel OSIRIS-REx a collecté son échantillon, serait constitué d’un matériau vieux d’environ 4,5 milliards d’années, ce qui en fait une capsule temporelle potentielle dès les premiers stades du système solaire. Mais les chercheurs ne peuvent connaître avec certitude son âge tant qu’une analyse détaillée n’a pas été effectuée.
Maintenant que la sonde spatiale OSIRIS-REx a largué la capsule contenant l’échantillon, son premier travail est terminé. Mais le vaisseau spatial est toujours dans l’espace, et même s’il ne peut pas collecter un autre échantillon, il dispose toujours d’énergie et d’un système de propulsion, et tous ses instruments scientifiques fonctionnent toujours.
Alors plutôt que de gaspiller cet engin, il deviendra OSIRIS-APEX et partira étudier une nouvelle cible, l’astéroïde Apophis. Par un heureux hasard de la dynamique orbitale, elle pourra rencontrer cet astéroïde — l’un des plus célèbres du système solaire, car il se rapprochera de la Terre dans les prochaines années — et l’étudier.
« En 2029, en avril, Apophis volera à moins de 30 000 kilomètres de la surface de la Terre, ce qui correspond à peu près à l’altitude à laquelle orbitent nos satellites météorologiques », a déclaré Lauretta. « C’est le survol d’un astéroïde le plus grand et le plus proche depuis mille ans », et il peut même être visible à l’œil nu depuis certains endroits de la Terre.
OSIRIS-APEX sera capable de suivre la trajectoire de l’astéroïde autour de la Terre et de le rencontrer pour effectuer davantage d’observations scientifiques.
Quant à l’échantillon de l’astéroïde Bennu, il sera transporté vers une installation spéciale du Johnson Space Center de la NASA à Houston, où les travaux pourront commencer pour comprendre la chimie de ce précieux produit.
Ramener l’échantillon sur Terre n’est que le début de la recherche scientifique, et l’équipe attend avec impatience le point culminant de tous ses efforts.
«Je suis l’une des toutes premières personnes sur terre à voir la capsule, telle qu’elle est en position là-bas dans le désert. Cela va être un moment assez émouvant pour moi », a déclaré Lauretta. « Nous construisons, testons et concevons cette chose depuis plus de 12 ans. C’est donc la fin d’un très, très long voyage et le début du prochain chapitre.